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E-Bike 电机控制器

产品说明书 （NXP KE02 系列）

修订历史

No. 版本 日期 说明

1 V1.0 2015/10/26 创建文档 2 V2.0 2016/01/22 根据模块第二版，修改原理框图及接线说明 3 V2.1 2017/05/05 更新涉及代理线产品型号

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一、控制器简介

此控制器是基于 NXP KE02 系列 MCU，采用磁场定向（FOC）正

弦波控制。相比方波控制方案，降低了转矩脉动，从而消除了转矩脉

动所产生的噪声；没有方波控制的去磁和增磁反应，降低电机发热；

同时提高了系统效率，并增大了最大转矩。

此方案特点：噪音更低、骑行更平稳、效率更高、续航时间更长，

降低电机发热，提高电机寿命，对霍尔传感器安装位置要求不高，电

流变化平稳，过冲小，弱磁控制，提高最高转速。

KE02 适用于电机控制的特性：

Cortex™-M0+内核 在电压范围 2.7–5.5 V 内高达 40 MHz 的 CPU 主频 高达 64 KB flash，256 B EEPROM，4 KB RAM 具有 16 通道 12 位数据的 AD 转换器 模拟比较器 2 通道的 PIT 中断定时器，10 通道的 FlexTimer 模块 高达 2 个 8 位数据的 SPI 模块，3 个 SCI/UART 模块以及 1 个 I2C 模块 57 个 GPIO 引脚，包括 8 个 20mA 驱动引脚以及 2 个真正的开漏引脚

控制器如下图所示：

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二、功能特性及应用：

1、功能特性

超静音：针对无刷电机脉动电流的缺点，将启动过程中的噪音及

振动降到最低；

欠压保护：当电池电压降低与设定电压时，自动停止输出，以避

免电池组过放电而失效；

过流保护：当输出电流超过设定值时，自动停止输出，可保护电

机和电池组免受大电流冲击；

断电刹车：EABS+机械刹车，高、低电平；

限速和限流功能：将行驶速度控制在设定速度范围内；

2、应用市场

电动车

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三、系统框图

框图

涉及代理线元器件清单

序号 功能 料号 厂商

1 MCU MKE02Z64VLD4 NXP

2 POWER MOSFET A75N75C Samwin

NDPL070N10BG ON

PSMN6R5-80PS Nexperia

3 LDO SGM2203-5.0YK3G/TR SGMICRO

AS78L05RTR-G1 DIODES

4 Operational Amplifiers SGM8634XTS14/TR SGMICRO

TP2274-TR 3PEAK

5 Comparator AS393MTR-G1 DIODES

6 Rectifier Diode PNS40010ER Nexperia

7 Small Signal Diodes BAS16H Nexperia

8 Zener Diode BZV55-C6V2 Nexperia

9 PNP Transistor PBHV9115X Nexperia

10 PNP Transistor PBSS5140T Nexperia

11 NPN Small Signal Transistor PMBT5551 Nexperia

12 NPN Transistor PBSS4140T Nexperia

13 PNP Transistor PBHV9115T Nexperia

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四、控制器接线说明

1. 电源线： 黑色： 地线，电源负极，接电池负极 红色： VBAT，电源正极，接电池正极（DC48V） 黄色： VKey，弱电供电，接钥匙电（DC48V） 2. 电机三相驱动线：（请按电机对应颜色接线）

绿色： 电机 A 相 蓝色： 电机 B 相 黄色： 电机 C 相 3. 调速手柄+刹车线：（请按实际手柄对应颜色接线） 红色： 手柄 5V 电源 黑色： 手柄地线 蓝色： 手柄信号 黄色： 低电平刹车信号（将此线接地即可实现刹车功能） 4. 电机霍尔传感器：（请按电机对应颜色接线） 红色： +5V 黑色： 地线 绿色： A 相 蓝色： B 相 黄色： C 相

电机三相驱动线

电源线

电机霍尔传感器

调速手柄+刹车线

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五、技术指标

技术指标 参数 备注

工作电压 DC 48V

功率 350W

欠压保护 ≤DC 42V 根据客户要求设定

电动模式 霍尔电子无极调速，调速范围 0~100%

限流电流 ≤16A 根据客户要求设定

限速功能 限速行驶速度控制在 20km/h 以内

启动方式 手柄控制启动快慢